大型輸水管道交叉穿越防護工程技術重點范文

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《遼寧工程技術大學學報》2017年第10期

摘要：大型輸水管道交叉穿越防護工程是一項非常復雜的工程項目，不僅難度大，而且問題也特別多，一直以來都是困擾工程技術人員的一項難題，尤其是輸水管道交叉穿越工程技術要點的管控，更成為大家所關注和重視的中心。文章以某大口徑多管道輸水管線與鋼管燃氣管線、PCCP水源管線交叉穿越防護工程為例，對其工程施工過程中所要注意的問題及技術要點進行了深入的分析和研究。

關鍵詞：大型；輸水管道；交叉；穿越；防護；工程技術；要點

引言

隨著我國經濟建設的不斷發展，各項工程建設如火如荼，而大型輸水管道交叉穿越防護工程作為我國現代化建設的一個重要部分，被人們所關注和重視，只有保證工程技術的質量和效果，才能達到輸水管道交叉穿越工程防護的目的，才能為人們正常的生產和生活服務。

1某輸水管道交叉穿越防護工程的概況介紹

現在一項輸水管道與PCCP水源管線及鋼管燃氣管線的交叉穿越工程，要求其交叉角度為52度，PCCP管線埋于地下深2.2米，燃氣管線埋于地下深1.1米，PCCP管線與燃氣管線呈平行狀態分布，兩者之間的間距為4.8米，而輸水管道交叉穿越處設計為四個管道，要從燃氣管線下面穿過，離地面要求達到6.3米，管道壓力設計為0.6MPa。經過提前的勘查發現，大型輸水管道的交叉穿越部位，其上部土質為耕植土，中部為粘土，下部為被風化了的安山巖。通過這一系列的概況了解，要求工程技術人員對輸水管道的交叉穿越工程進行設計和施工，既要保證設計方案的合理性，又要達到工程要點控制的到位性。

2大型輸水管道交叉穿越PCCP水源管線的設計和施工技術要點分析

2.1與PCCP水源管線穿越時的設計分析

我們已經知道水源管線的材質是PCCP，其標準管長為5米，進行交叉接口時需要采用的方式是承插式連接，因此在交叉穿越方案的設計時宜采用下撐式防護措施。這樣就可以在水源PCCP管道的兩側大約2米處的地方進行灌柱樁的設計，而后再進行混凝土冠梁的澆筑，搭建工字鋼的橫梁，進而再筑好交叉穿越時所需要的支撐體系，達到大型輸水管道與PCCP水源管線的穿越工程設計的目的。

2.2施工中的工程技術要點把控

在與PCCP管線交叉穿越施工的過程中，需要注意的是：

（1）交叉穿越前的支撐技術措施。灌柱樁澆筑施工完畢之后，在水源管道兩側要進行開挖時，一定要注意，大型的挖掘機只能挖掘離管道較遠的溝槽，而距管道外0.5米左右的范圍需要由人工來完成挖掘工程，并且要左右對稱，由水源的上游向下游的方向進行。具體步驟為：首先要對水源管線以120度包角開挖。其次，在開挖之后需要對水源管線兩側用鋼板樁進行支撐和保護工作，這樣才能有效的防止水源管線因為失穩、失衡而產生滑塌現象。通常情況下支護的冠梁約53米左右，鋼板樁需要3米長，板樁需要深扎入冠梁的底部約1.5米左右。最后在鋼板樁做好全方位的支護工作之后，才能展開鋼板樁外側的挖掘工作，直到冠梁底部的高程。而且還要對底部高程用人工平整，振動夯壓實后，再做膠木模板的鋪設工作。需要加強技術管控的是需要在冠梁外留出2米的施工空間，管溝處設置半米左右的排水溝，全面做好對雨水及各種滲水的排放工作。在完成這一系列工程之后，才能進行冠梁的澆筑和施工建設。

（2）挖掘過程的技術措施。挖掘的過程在整個輸水管道與水源管線交叉穿越工程中起著舉足輕重的作用，它不僅關系到工程的進度和質量，更是工程安全性和穩定性的保證。因為混凝土澆筑需要一段時間的凝固期，這樣才能達到其牢固性和穩定性，所以必須在等到冠梁和管道橫梁的混凝土凝固技術達到要求之后，才能開始挖掘管道底部的管槽。但是管道通常與冠梁、橫梁之間的距離非常的小，如果不注意挖掘的技術，就會對橫梁及管道造成損壞，而且還會給鋼板樁去除時還來麻煩，所以在進行開挖時，必須要提前做好準備工作，把鋼板樁預先從冠梁的底部位置割斷，拿走上面的部分，這樣才能開始進行管道底部的挖掘工作，而且必須要由人工來進行挖掘，把下部的管道與土體進行分離。在進行冠梁外側2米深度的地方進行挖掘時，也主要由人工操作為主，要按照順序從冠梁中間向左右兩端依次、對稱的進行挖掘，當完成這些管道附近的挖掘工作之后，才能夠運用挖掘機分層挖掘，但是距離灌柱樁距離半米左右的范圍時還必須要進人工操作，以達到保護水源管線不受傷害的目的，保證交叉穿越及防護工程建設的順利進行。

3大型輸水管道交叉穿越燃氣管線時的設計及安全防護措施研究

燃氣管線的交叉穿越工程不同于水源管線，它具有相當大的危險性，如果施工不當不僅會造成經濟上的浪費，而且還會給工作人員帶來嚴重的傷害，所以在進行大型輸水管道與燃氣管線的穿越工程建設時，不僅要保證各項方案設計的科學性和合理性，更要加強安全技術的防范工作，以保證整體工程建設的萬無一失。

3.1與燃氣管線交叉穿越時的設計分析

燃氣管道的材質通常都是以鋼管為主，標準的鋼管長度為20米，其進行接口時要采用的技術是坡口的焊接技術。在燃氣管道的上方架設一道長度為60米的桁架鋼梁，為了給建設企業節約成本，可以利用現場塔吊來進行支撐的設計對管道進行懸吊防護設計，可以把塔吊的吊臂來作為桁架鋼梁。

3.2施工中的工程技術要點把控及安全防護措施研究

（1）工程施工過程中的防護措施。進行燃氣管道上方桁架鋼梁設計，其鋼梁的結構為三角形結構，上弦桿為5公分長的鋼管其直徑為76公分，而下弦則使用兩根8#槽鋼。還要對燃氣管道的周圍加強保護，可以用角鋼來作為它的保護架，把四周的角鋼與角鋼小橫梁聯接起來，保護架的間距通常為2米左右。而且還要沿著桁架鋼梁設置一道U型的吊桿，其間距也要控制在2米左右，這樣就可以把燃氣管道懸掛在鋼梁上，需要注意的是，要在管道與吊桿之間墊上橡膠板來對管道加強保護，防止其防腐層在反復的吊拉過程中被破壞，縮短管道的使用壽命。另外，還要在燃氣管道桁架梁的兩頭設置厚支墩作為桁架梁的固定物，而且厚支墩一定要固定好，通常預先做好地腳螺栓的預埋工作，這樣才能夠將杵架梁牢牢的固定住，加強整個施工過程的安全性和可靠性。

（2）工程施工技術中的安全措施。眾所周知，燃氣是一種非常危險的氣體，燃氣管道如果不能做好安全防范工作，將會給人們帶來很嚴重的安全隱患，尤其是把燃氣管線長期暴露于空氣當中，更會給其帶來很大的危險性。因此，其一：在燃氣管道被挖掘出來之后，因為它完全脫離土體，所以一定要用石棉布將其完全覆蓋，而且還要在石棉布包裹完畢之后，再在其上方鋪設閉孔板，其閉孔板的寬度通過為20公分，具體可以根據管道的直徑而定。其二：因為燃氣管道被挖掘出來之后，會被懸掛起來，再進行后續的施工建設工程。這時一定要將燃氣管道懸吊完全固定好，才能使用大型的挖掘機進行管槽挖掘工作。并且管槽要分層挖掘，還要在8米高的地方設置一道寬度為1.5米的馬道，這樣才能保證挖掘出來的土方能夠順利運走。管道兩側的挖掘工程技術與水源管道一樣，需要左右對稱進行，避免出現土體的高度差，造成管道偏離現象。而且在燃氣管道5米范圍內必須要采用人工挖掘技術，從燃氣管道的底部開挖，慢慢使其底部與土體分離。最后，在整個溝槽的挖掘過程中，一定要加強嚴密的監測工作，對U型螺栓進行隨時的調整。尤其是對于交叉穿越的地方，更要加強技術管控，這也是穿越工程技術的關鍵環節。

4輸水管道交叉穿越防護工程的安裝及回填技術

不論是水源管道還是燃氣管道都是非常危險的管道，為了保證其后續工程建設正常運行以及檢修工作的順利性，通常把穿越處的輸水管道用混凝土包裹起來。另外，為了保證燃氣管道的安全性，需要盡量減少它在空氣中暴露的時間，加快其工程進程，可以從上下游向燃氣管道安裝，最后再安裝鋼管做好閉合工作。因為燃氣管道與水源PCCP管線是平行且相距4.8米的，所以在進行大型管道交叉穿越防護工程時可以先平行于燃氣管道方向沿著兩個管道間的空隙進行放管，需要注意的是，要做好安全吊裝工作，防止管道的碰撞。當做好這一系列的交叉穿越工程之后，就要做最終的回填工作，也是工程的最后一個環節，需要注意的是，在進行回填時，一定要從外用水撼砂分層填置，防止燃氣管線和水源管線發生沉降現象。在進行溝槽的回填時，要先把其底部填滿，再填兩側，分層壓實，保證工程的質量效果，防止后期各項安全事故的發生。

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作者：劉臣國 單位：山東電力管道工程公司